[发明专利]一种获得转基因或基因编辑植物体的方法

说明书

本发明提供了一种利用非组织培养的方式获得转基因植物的方法，所述方法包括使用携带有载体的发根农杆菌侵染植物任意部位，培养被侵染的植物组织至生根，筛选转基因或基因编辑的根可以进行繁殖，优选的，所述植物是甘薯。

技术领域

本发明属于作物遗传育种、生物技术、植物基因工程领域，具体涉及一种利用非组织培养的方式获得转基因植物的方法。

背景技术

甘薯是重要的粮食和经济作物，有较高的产量以及抗逆性，具有很好的遗传改良基础。然而，由于甘薯的雄性不育性高，自交或种间杂交不亲和，传统杂交存在困难。同时，甘薯是一种同源六倍体(2n＝6x＝96)作物，杂交后代分离性强，通过种子繁殖的后代优良性状难以保持。因此，通过基因工程育种技术对甘薯进行遗传改良是必然选着，然而在分子改良的过程中，遗传工具的递送是重要的一步，通常包括农杆菌介导的遗传转化或基因枪轰击递送遗传物质。然而无论采用哪种方式，都需要植物组织培养的过程使植物再生，获得能够稳定遗传的优良性状。

在甘薯遗传转化体系中，通常需要诱导胚性愈伤组织作为转化受体，通过农杆菌浸染愈伤、筛选、再生等一系列组织培养过程后获得稳定遗传的转化植株。然而这些方法的应用常限于那些具有适合培养和再生特性的品种，具有较强的基因型依赖性，许多优秀的商业品种缺乏愈伤诱导以及再生的特性，因此转化较为困难。因此，通过非组织培养的方式或原位转化的方式对植物进行遗传转化以及编辑工具的递送能够克服品种依赖性，再生困难等障碍，提高品种改良效率。

本发明利用携带外源DNA的发根农杆菌浸染甘薯茎段，可以直接诱导其产生携带外源DNA或基因编辑的毛状根，将带有毛状根的茎段种到基质中或水培等培养后，携带外援DNA或基因编辑后的毛状根可以膨大发育成地瓜，将地瓜播种后长芽可以获得完整的转基因或基因编辑地瓜株系，本发明可以高效的将外源遗传物质或基因编辑工具递送进甘薯细胞，并获得能够稳定遗传的转基因或基因编辑甘薯，为甘薯的基因工程育种开辟了新的方式，也为其他作物的遗传转化或外援DNA的递送方式提供了新的思路。

发明内容

本发明提供了一种利用非组织培养的方式获得转基因植物和/或基因编辑植物的方法。

方法

本发明提供了一种利用非组织培养的方式获得转基因甘薯或基因编辑的甘薯的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)使用携带目的基因的发根农杆菌侵染甘薯的任意部位；

(2)将步骤(1)得到的被侵染的甘薯的任意部位培养至产生携带目的基因的毛状根；

(3)将步骤(2)所述带有毛状根的甘薯的任意部位在基质中培养至所述携带目的基因的毛状根膨大发育成转基因甘薯或基因编辑的甘薯。

任选的，上述方法还包括将步骤(3)得到的转基因甘薯或基因编辑的甘薯繁殖成转基因甘薯植株或基因编辑的甘薯植株的步骤。

所述步骤(3)的在基质中培养为将毛状根栽入或埋入基质中进行培养

在一个实施方式中，所述方法在步骤(2)还包括筛选并去除不携带目的基因的毛状根的步骤。在一种实施方式中，所述筛选可以是依赖视觉的检测；例如，在转目的基因的同时转入荧光蛋白，不携带目的基因的毛状根不会产生荧光。在其他的实施方式中，所述筛选还可以是核酸检测的方法，检测根或植株的核酸中是否还有载体上的核酸序列。在其他的实施方式中，所述筛选可以是依赖免疫反应进行的检测，如利用western检测载体上蛋白的表达量；在其他的实施方式中，所述筛选可以是利用亚磷酸脱氢酶基因为筛选标记、亚磷酸盐为筛选剂的筛选方法，此方法在中国申请CN111979348A中有所记载。在一种实施方式中，所述发根农杆菌包括K599菌株、MSU440菌株、C58C1菌株、Ar A4菌株、Ar.Qual菌株、Ar1193菌株，优选的所述发根农杆菌为K599菌株。